KR100696506B1 - 평판 디스플레이 장치 - Google Patents

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장상훈
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Abstract

발광효율이 향상되도록 그 구조가 개선된 평판 디스플레이 장치가 개시된다. 상기 개시된 평판 디스플레이 장치는 상호 대향되게 배치되는 배면기판과 전면기판, 상기 전면기판의 내면에 마련되는 애노드전극, 상기 배면기판 위에 마련되는 것으로 상기 배면기판과 전면기판 사이의 공간에 전자빔을 방출하는 전자방출부(electron emitter) 및 상기 배면기판과 전면기판 사이에 마련되는 것으로 상기 전자방출부로부터 방출되는 전자빔에 의해 여기되어 UV를 발광하는 여기가스를 포함하고, 상기 전자방출부는 상기 애노드전극에 대응하여 상기 배면기판 위에 마련되는 캐소드전극, 상기 캐소드전극 위에 산화된 다공성 실리콘(oxidized porous silicon)으로 형성된 제1 전자가속 매질층, 상기 제1 전자가속 매질층 위에 마련되는 MgO층 및 상기 MgO층 위에 마련되는 제2 그리드전극을 포함한다.

Description

평판 디스플레이 장치{Flat panel display device}
도 1은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널을 가로방향 및 세로방향으로 절단하여 도시한 단면도들이다.
도 3은 종래 평판 램프의 일부 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 평판 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 5는 크세논(Xe)의 에너지 준위(energy level)를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 평판 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도7은 본 발명의 제3실시예에 따른 평판 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 평판 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 평판 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100, 101, 102:전자방출부 110:배면기판
111:캐소드전극 112:제1 전자가속 매질층
113:제1 그리드전극 114:MgO층
115:제2 그리드전극 116:제2 전자가속 매질층
117:제3 그리드전극 118:여기가스
120:전면기판 122:애노드전극
130:격벽 200, 201:전자방출부
211:캐소드전극 212:전자가속 매질층
215:제1 그리드전극 216:MgO층
217:제2 그리드전극
본 발명은 평판 디스플레이 장치에 관한 것으로, 상세하게는 구동전압(driving voltage)을 낮출 수 있고, 발광효율(luminous efficiency)을 향상시킬 수 있는 평판 디스플레이 장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이 장치의 일종인 플라즈마 디스플레이 패널(PDP; Plasma Display Panel)은 전기적 방전을 이용하여 화상을 형성하는 장치로서, 휘도나 시야각 등의 표시 성능이 우수하여 그 사용이 날로 증대되고 있다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 전극들에 인가되는 직류 또는 교류 전압에 의하여 상기 전극들 사 이에서 가스 방전이 일어나게 되고, 이 방전 과정에서 발생되는 자외선에 의하여 형광체가 여기되어 가시광을 발산하게 된다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널은 전극들의 배치 구조에 따라 대향 방전(facing discharge) 구조의 플라즈마 디스플레이 패널과 면 방전(surface discharge) 구조의 플라즈마 디스플레이 패널로 분류될 수 있다. 대향 방전 구조의 플라즈마 디스플레이 패널은 쌍을 이루는 두 개의 유지전극이 각각 상부기판과 하부기판에 배치되어 방전이 기판에 수직인 방향으로 일어난다. 그리고, 면 방전 구조의 플라즈마 디스플레이 패널은 쌍을 이루는 두 개의 유지전극이 동일한 기판 상에 배치되어 방전이 기판에 나란한 방향으로 일어난다.
도 1에는 종래 교류형 면 방전 구조의 플라즈마 디스플레이 패널이 도시되어 있다. 그리고, 도 2a 및 도 2b에는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널을 가로 방향 및 세로 방향으로 절단한 단면이 도시되어 있다.
도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 하부기판(10)과 상부기판(20)이 일정한 간격을 두고 서로 대향되게 배치되어 그 사이에 플라즈마 방전이 일어나는 방전공간을 형성한다. 상기 하부기판(10)의 상면에는 다수의 어드레스전극(11)이 형성되어 있으며, 이 어드레스전극들(11)은 제1 유전체층(12)에 의해 매립된다. 상기 제1 유전체층(12)의 상면에는 방전공간을 구획하여 다수의 방전셀(14)을 형성하고, 이 방전셀들(14) 간의 전기적, 광학적 크로스토크(cross talk)를 방지하는 다수의 격벽(13)이 형성되어 있다. 상기 방전셀들(14)의 내벽에는 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체층(15)이 도포되어 있다. 그리고, 상기 방전셀들(14) 내부에는 일 반적으로 크세논(Xe)을 포함하는 방전가스가 채워진다.
상기 상부기판(20)은 가시광이 투과될 수 있는 투명기판으로서 격벽들(13)이 형성된 하부기판(10)에 결합된다. 상기 상부기판(20)의 하면에는 방전셀(14)마다 한 쌍의 유지전극(21a,21b)이 상기 어드레스전극들(11)과 직교하는 방향으로 형성되어 있다. 여기서, 상기 유지전극들(21a,21b)은 가시광이 투과될 수 있도록 주로 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전성 재료로 이루어진다. 그리고, 상기 유지전극들(21a,21b)의 라인 저항을 줄이기 위하여, 상기 유지전극들(21a,21b)의 하면에는 금속으로 이루어진 버스전극들(22a,22b)이 상기 유지전극들(21a,21b)보다 좁은 폭을 가지고 형성되어 있다. 상기 유지전극들(21a,21b) 및 버스전극들(22a,22b)은 투명한 제2 유전체층(23)에 의해 매립된다. 그리고, 상기 제2 유전체층(23)의 하면에는 산화마그네슘(MgO)로 이루어진 보호막(24)이 형성되어 있다. 상기 보호막(24)은 플라즈마 입자의 스퍼터링에 의한 제2 유전체층(23)의 손상을 방지하고, 2차 전자를 방출하여 방전전압을 낮추어 주는 역할을 한다.
상기와 같은 구조를 가지는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동은 크게 어드레스방전을 위한 구동과 유지방전을 위한 구동으로 나뉜다. 어드레스방전은 어드레스전극(11)과 한 쌍의 유지전극(21a,21b) 중 어느 하나의 전극 사이에서 일어나게 되며, 이때 벽전하(wall charge)가 형성된다. 다음으로, 유지방전은 한 쌍의 유지전극(21a,21b) 사이의 전위차에 의해서 일어나게 되며, 이러한 유지방전시 방전가스로부터 발생되는 자외선에 의해 형광체층(15)이 여기되어 가시광이 발산된다. 그리고, 이렇게 발산된 가시광은 상부기판을 통해 출사되어 사용자가 인식할 수 있는 화상을 형성하게 된다.
한편, 주로 LCD(Liquid Crystal Display)의 백라이트(back-light)로 사용되고 있는 평판 램프에서도 상기와 같은 플라즈마 방전이 적용된다.
도 3에는 종래 교류형 면 방전 구조의 평판 램프가 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 하부기판(50)과 상부기판(60)은 스페이서들(53)에 의해 서로 일정한 간격을 두고 대향되게 배치되어 그 사이에 플라즈마 방전이 일어나는 방전공간을 형성한다. 상기 하부기판(50)과 상부기판(60) 사이에는 방전공간을 구획하여 복수의 방전셀을 형성하고, 하부기판(50)과 상부기판(60)의 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 복수의 스페이서(53)가 마련되어 있다. 그리고, 상기 방전셀들의 내벽에는 방전에 발생된 자외선에 의하여 여기되어 가시광을 발생하는 형광체층(55)이 도포되어 있으며, 상기 방전셀들 내부에는 일반적으로 크세논(Xe)을 포함하는 방전가스가 채워진다.
상기 하부기판(50)과 상부기판(60) 상에는 방전셀 내부에 플라즈마 방전을 일으키기 위한 방전전극들이 형성되어 있다. 구체적으로, 하부기판(50)의 하면에는 제1 및 제2 하부전극(51a,51b)이 방전셀마다 쌍으로 형성되어 있으며, 상부기판(60)의 상면에는 제1 및 제2 상부전극(61a,61b)이 방전셀마다 쌍으로 형성되어 있다. 여기서, 상기 제1 하부전극(51a)과 제1 상부전극(61a)에는 같은 전위가 인가되어 이들 상호간에는 방전이 일어나지 않으며, 상기 제2 하부전극(51b)과 제2 상부전극(61b)에도 같은 전위가 인가되어 이들 상호간에 방전이 일어나지 않는다. 한편, 제1 하부전극(51a)과 제2 하부전극(51b) 사이 및 제1 상부전극(61a)과 제2 상 부전극 사이(61b)에는 각각 소정의 전위차가 존재하게 되어 하부기판(50) 및 상부기판(60)에 나란한 방향으로 면 방전이 일어나게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래 플라즈마 디스플레이 패널 및 평판 램프에서는 방전가스가 이온화(ionization)되어 플라즈마 방전이 일어나는 과정에서 여기 상태(excited state)의 크세논(Xe*)이 안정화되면서 자외선이 발생하게 된다. 따라서, 종래 플라즈마 디스플레이 패널 및 평판 램프에서는 방전가스를 이온화시킬 수 있을 정도로 높은 에너지가 필요하게 되므로, 구동전압은 크고, 발광효율은 낮다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 구동전압을 낮출 수 있고, 발광효율을 향상시킬 수 있는 새로운 평판 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 평판 디스플레이 장치는,
상호 대향되게 배치되는 배면기판과 전면기판;
상기 전면기판의 내면에 마련되는 애노드전극;
상기 배면기판 위에 마련되는 것으로 상기 배면기판과 전면기판 사이의 공간에 전자빔을 방출하는 전자방출부(electron emitter); 및
상기 배면기판과 전면기판 사이에 마련되는 것으로 상기 전자방출부로부터 방출되는 전자빔에 의해 여기되어 UV를 발광하는 여기가스;를 포함하고,
상기 전자방출부:는,
상기 애노드전극에 대응하여 상기 배면기판 위에 마련되는 캐소드전극;
상기 캐소드전극 위에 산화된 다공성 실리콘(oxidized porous silicon)으로 형성된 제1 전자가속 매질층;
상기 제1 전자가속 매질층 위에 마련되는 MgO층; 및
상기 MgO층 위에 마련되는 제2 그리드전극;을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 평판 디스플레이 장치는,
상호 대향되게 배치되는 배면기판과 전면기판;
상기 전면기판의 내면에 마련되는 애노드전극;
상기 배면기판 위에 마련되는 것으로 상기 배면기판과 전면기판 사이의 공간에 전자빔을 방출하는 전자방출부(electron emitter); 및
상기 배면기판과 전면기판 사이에 마련되는 것으로 상기 전자방출부로부터 방출되는 전자빔에 의해 여기되어 UV를 발광하는 여기가스;를 포함하고,
상기 전자방출부:는,
상기 애노드전극에 대응하여 상기 배면기판 위에 마련되는 캐소드전극;
상기 캐소드전극 위에 유전체 물질로 형성된 전자가속 매질층; 및
상기 전자가속 매질층 위에 마련되는 제1 그리드전극;을 포함한다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 구동전압을 낮추고 발광효율을 향상시킬 수 있는 평판 디스플레이 장치를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 평판 디스플레이 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도 면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 평판 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 평판 디스플레이 장치는 상호 대향하는 배면기판(110)과 전면기판(120), 상기 전면기판(120)의 내면에 마련되는 애노드전극(122), 상기 배면기판(110) 위에 마련되는 전자방출부(100) 및 상기 배면기판(110)과 전면기판(120)의 사이에 마련되는 여기가스(118)를 포함한다. 여기에서, 상기 배면기판(110)과 전면기판(120)은 격벽(barrier rib, 130)에 의해 소정간격 이격되어 있다.
평판 디스플레이 장치(Flat panel display device)에서, 배면기판(110)과 전면기판(120) 및 격벽(130)은 일반적으로 그 기능과 구조 및 재질이 널리 알려져 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 예를 들어, 상기 배면기판(110) 및 전면기판(120)은 투명한 유리기판으로 이루어질 수 있다. 상기 격벽(130)은 배면기판(110)과 전면기판(120) 사이에 마련되어, 이들 사이의 공간을 구획하여 다수의 단위셀(unit cell)을 형성하며, 상기 단위셀들 간의 전기적, 광학적 크로스토크를 방지한다.
상기 전자방출부(electron emitter, 100)는 배면기판(110) 위에 마련되어, 상기 배면기판(110)과 전면기판(120) 사이의 공간에 전자빔을 방출한다. 상기 배면기판(110)과 전면기판(120) 사이의 공간에는 여기가스(118)가 채워져 있으며, 상기 여기가스(118)는 상기 전자빔에 의해 여기되어 UV를 발광할 수 있다. 이와 같은 여 기가스(118)는 He, Ne, Ar, Kr 및 Xe 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 전자방출부(100)는 순차적으로 적층된 캐소드전극(111), 제1 전자가속 매질층(112), MgO층(114) 및 제2 그리드전극(115)를 포함한다.
상기 캐소드전극(111)은 상기 애노드전극(122)에 대응하여 상기 배면기판(110) 위에 마련되며, 상기 캐소드전극(111)과 상기 애노드전극(122) 또는 제2 그리드전극(115)과의 사이에 소정의 전압이 인가되면 전자들을 방출하여 상기 전자가속 매질층(112)에 상기 전자들을 공급한다.
상기 제1 전자가속 매질층(112)은 캐소드전극(111) 위에 마련되어, 상기 캐소드전극(111)으로부터 공급받은 전자들을 가속시켜, 전자에너지를 증폭시킬 수 있다. 이와 같은 제1 전자가속 매질층(112)은 산화된 다공성 폴리실리콘(OPPS; oxidized porous poly silicon) 또는 산화된 다공성 비정질 실리콘(oxidized porous amorphous silicon)으로 형성될 수 있으며, 이들 물질의 특성 및 전자가속 성능은 널리 알려져 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 MgO층(114)은 상기 제1 전자가속 매질층(112) 위에 마련되어, 상기 그 에너지가 증폭된 전자들을 공급받는다. 상기 MgO 물질은 2차전자방출계수가 높은 물질로 알려져 있으며, 상기 가속된 전자들은 MgO층(114)을 충격하여 MgO층(114)으로부터 2차전자들을 발생시킨다. 상기 2차전자들은 상기 제1 전자가속 매질층(112)으로부터의 가속전자들과 함께 전자방출부(100)으로부터 방출되는 전자빔을 형성할 수 있다. 여기에서, 상기 전자빔은 상기 여기가스(118)를 여기시키는데 필요한 에 너지보다 크고, 상기 여기가스(118)를 이온화시키는데 필요한 에너지보다 작은 에너지를 가지도록 제어된다. 예를 들어, 상기 전자빔은 각각 8.28eV ~ 12.13eV 범위의 에너지를 가질 수 있다. 상기 캐소드전극, 제2 그리드전극 및 애노드전극에 인가되는 전압을 각각 Vc, Vg2 및 Va라 할 때, 여기효율을 높이기 위해서는 이들 사이에 Vc＜Vg2＜Va를 만족시키는 것이 바람직하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 플라즈마 방전을 이용한 종래 플라즈마 디스플레이 패널에서는 방전가스를 이온화시키기 위하여 비교적 많은 에너지가 필요한 반면에, 본 발명에서는 전자가속 매질층으로부터 방출되는 전자빔이 여기가스를 여기시킬 정도의 에너지만 있으면 화상을 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 평판 디스플레이 장치는 종래 플라즈마 디스플레이 패널 보다 구동 전압을 낮출 수 있고, 발광효율을 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 본 발명에 따른 평판 디스플레이 장치는 전자방출부 내에 2차전자 방출계수가 높은 것으로 알려져 있는 MgO 물질층을 포함하고 있어, 상기 전자방출부로부터 방출되는 전자의 수를 용이하게 증폭시킬 수 있으며, 여기가스의 여기효율을 증대시킬 수 있다. 따라서, 평판 디스플레이 장치의 휘도특성 및 발광효율이 종래보다 향상될 수 있다.
도 5에는 자외선 발생원(generating source)인 크세논(Xe)의 에너지 준위(energy level)를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 크세논(Xe)을 이온화시키기 위해서는 12.13eV의 에너지가 필요하며, 크세논(Xe)을 여기시키기 위해서는 8.28eV 이상의 에너지가 필요함을 알 수 있다. 구체적으로는, 크세논(Xe)을 1S5, 1S4, 1S2 상태로 각각 여기시키기 위해서는 8.28eV, 8.45eV, 9.57eV의 에너지가 필요하게 된다. 이렇게 여기된 크세논(Xe*)은 안정화되면서 대략 147nm의 자외선이 발생하게 된다. 그리고, 여기 상태(excited state) 크세논(Xe*)과 기저 상태(ground state) 크세논(Xe)이 충돌하게 되면 엑시머(eximer) 크세논(Xe2*)이 생성되는데, 이러한 엑시머 크세논(Xe2*)이 안정화되면 대략 173nm의 자외선이 발생하게 된다.
이와 같은 이론에 근거하여, 본 발명에 따른 평판 디스플레이 장치에서는, 상기 전자방출부로부터 방출되는 전자빔은 상기 여기가스를 여기시키는데 필요한 에너지보다 크고, 상기 여기가스를 이온화시키는데 필요한 에너지보다 작은 에너지 범위를 가지도록 제어된다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 평판 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다. 여기에서, 도 4에 도시된 제1실시예와 동일한 구성요소에 대하여는 반복되는 설명을 생략하기로 하며, 동일한 참조번호를 그대로 사용하기로 한다.
도 6에 도시된 제2실시예에 의하면, 제1실시예에서 상기 제1 전자가속 매질층(112)과 MgO층(114) 사이에 제1 그리드전극(113)이 더 개재되었다. 상기 제1 그리드전극(113)을 더 개재함으로써, 상기 MgO층(114)으로부터 2차전자들의 방출을 보다 용이하게 제어할 수 있다. 상기 캐소드전극(111), 제1 그리드전극(113), 제2 그리드전극(115) 및 애노드전극(122)에 인가되는 전압을 각각 Vc, Vg1, Vg2 및 Va라 할 때, 이들 사이에 Vc＜Vg1＜Vg2＜Va를 만족시키는 것이 바람직하다.
도7은 본 발명의 제3실시예에 따른 평판 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다. 여기에서, 도 4에 도시된 제1실시예와 동일한 구성요소에 대하여는 반복되는 설명을 생략하기로 하며, 동일한 참조번호를 그대로 사용하기로 한다.
도 7에 도시된 제3실시예에 의하면, 제1실시예에서 상기 제2 그리드전극(115) 위에 산화된 다공성 실리콘으로 형성된 제2 전자가속 매질층(116)이 마련되며, 상기 제2 전자가속 매질층(116) 위에 제3 그리드전극(117)이 더 마련된다. 따라서, 상기 MgO층(114)으로부터 방출된 2차전자들은 상기 제2 전자가속 매질층(116)을 지나면서 가속되어 보다 고에너지로 증폭될 수 있으며, 여기에서 고에너지의 2차전자들을 이용하여 상기 여기가스(118)을 여기시킬 경우, 그 여기효율이 증대될 수 있다. 상기 캐소드전극(111), 제2 그리드전극(115), 제3 그리드전극(117) 및 애노드전극(122)에 인가되는 전압을 각각 Vc, Vg2, Vg3 및 Va라 할 때, Vc＜Vg2＜Vg3＜Va를 만족시키는 것이 바람직하다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 평판 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다. 여기에서, 도 4에 도시된 제1실시예와 동일한 구성요소에 대하여는 반복되는 설명을 생략하기로 하며, 동일한 참조번호를 그대로 사용하기로 한다.
도 8에 도시된 제4실시예에서, 전자방출부(200)는 순차적으로 적층된 캐소드전극(211), 전자가속 매질층(212) 및 제1 그리드전극(115)을 포함한다.
상기 전자방출부(200)는 배면기판(110) 위에 마련되어, 상기 배면기판(110) 과 전면기판(120) 사이의 공간에 전자빔을 방출한다. 상기 배면기판(110)과 전면기판(120) 사이의 공간에는 여기가스(118)가 채워져 있으며, 상기 여기가스(118)는 상기 전자빔에 의해 여기되어 UV를 발광할 수 있다.
상기 캐소드전극(211)은 상기 애노드전극(122)에 대응하여 상기 배면기판(110) 위에 마련되며, 상기 캐소드전극(211)과 상기 애노드전극(122) 또는 제1 그리드전극(215)과의 사이에 소정의 전압이 인가되면 전자들을 방출하여 상기 전자가속 매질층(212)에 상기 전자들을 공급한다.
상기 전자가속 매질층(212)은 유전체 물질, 예를 들어 MgO 물질로 형성된다. 이와 같은 유전체 물질로 형성된 전자가속 매질층(212)은 상기 캐소드전극(211)으로부터 공급받은 전자들을 가속시켜, 전자에너지를 증폭시킬 수 있다. 특히, 상기 유전체 물질이 MgO인 경우는 가속에 따른 전자에너지 증폭기능과 함께 2차전자방출에 의한 전자량 증폭기능을 동시에 수행할 수 있다. 상기 캐소드전극(211), 제1 그리드전극(215) 및 애노드전극(122)에 인가되는 전압을 각각 Vc, Vg1 및 Va라 할 때, Vc＜Vg1＜Va를 만족시키는 것이 바람직하다.
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 평판 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다. 여기에서, 도 8에 도시된 제4실시예와 동일한 구성요소에 대하여는 반복되는 설명을 생략하기로 하며, 동일한 참조번호를 그대로 사용하기로 한다.
도 9에 도시된 제5실시예에 의하면, 제4실시예에서 상기 제1 그리드전극(215) 위에 MgO층(216)이 더 마련되며, 상기 MgO층(216) 위에 제2 그리드전극(217) 이 더 마련된다. 따라서, 유전체 물질로 형성된 상기 전자가속 매질층(212) 내에서 전자에너지 또는 전자량이 증폭된 전자들은 상기 MgO층(216)에서 한번 더 가속되어 전자에너지가 증폭될 수 있으며, 상기 MgO층(216)에서의 2차전자 방출로 인해 더욱 더 증폭된 전자량이 여기가스(118)에 도달되어, 여기효율이 증가될 수 있다. 상기 캐소드전극(211), 제1 그리드전극(215), 제2 그리드전극(217) 및 애노드전극(122)에 인가되는 전압을 각각 Vc, Vg1, Vg2 및 Va라 할 때, Vc＜Vg1＜Vg2＜Va를 만족시키는 것이 바람직하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 플라즈마 방전을 이용한 종래 플라즈마 디스플레이 패널에서는 방전가스를 이온화시키기 위하여 비교적 많은 에너지가 필요한 반면에, 본 발명에서는 전자가속 매질층으로부터 방출되는 전자빔이 여기가스를 여기시킬 정도의 에너지만 있으면 화상을 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 평판 디스플레이 장치는 종래 플라즈마 디스플레이 패널 보다 구동 전압을 낮출 수 있고, 발광효율을 향상시킬 수 있게 된다.
특히, 본 발명에 따른 평판 디스플레이 장치는 전자방출부 내에 2차전자 방출계수가 높은 것으로 알려져 있는 MgO 물질층을 포함하고 있어, 상기 전자방출부로부터 방출되는 전자의 수를 용이하게 증폭시킬 수 있으며, 여기가스의 여기효율을 증대시킬 수 있다. 따라서, 평판 디스플레이 장치의 휘도특성 및 발광효율이 종래보다 향상될 수 있다.
이러한 본원 발명의 이해를 돕기 위하여 몇몇의 모범적인 실시예가 설명되고 첨부된 도면에 도시되었으나, 이러한 실시예들은 단지 넓은 발명을 예시하고 이를 제한하지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이며, 그리고 본 발명은 도시되고 설명된 구조와 배열에 국한되지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이며, 이는 다양한 다른 수정이 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일어날 수 있기 때문이다.

Claims (15)

  1. 상호 대향되게 배치되는 배면기판과 전면기판;
    상기 전면기판의 내면에 마련되는 애노드전극;
    상기 배면기판 위에 마련되는 것으로 상기 배면기판과 전면기판 사이의 공간에 전자빔을 방출하는 전자방출부(electron emitter); 및
    상기 배면기판과 전면기판 사이에 마련되는 것으로 상기 전자방출부로부터 방출되는 전자빔에 의해 여기되어 UV를 발광하는 여기가스;를 포함하고,
    상기 전자방출부:는,
    상기 애노드전극에 대응하여 상기 배면기판 위에 마련되는 캐소드전극;
    상기 캐소드전극 위에 산화된 다공성 실리콘(oxidized porous silicon)으로 형성된 제1 전자가속 매질층;
    상기 제1 전자가속 매질층 상에 형성된 제1 그리드전극;
    상기 제1 그리드전극 위에 마련되는 MgO층; 및
    상기 MgO층 위에 마련되는 제2 그리드전극;을 포함하며,
    상기 캐소드전극, 제1 그리드전극, 제2 그리드전극 및 애노드전극에 인가되는 전압을 각각 Vc, Vg1, Vg2 및 Va라 할 때, Vc＜Vg1＜Vg2＜Va를 만족시키고,
    상기 전자빔은 상기 여기가스를 여기시키는데 필요한 에너지보다 크고, 상기 여기가스를 이온화시키는데 필요한 에너지보다 작은 에너지를 가지되, 상기 전자빔이 8.28eV ~ 12.13eV 범위의 에너지를 가지는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 그리드전극 위에 산화된 다공성 실리콘(oxidized porous silicon)으로 형성된 제2 전자가속 매질층; 및
    상기 제2 전자가속 매질층 위에 마련된 제3 그리드전극;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 캐소드전극, 제2 그리드전극, 제3 그리드전극 및 애노드전극에 인가되는 전압을 각각 Vc, Vg2, Vg3 및 Va라 할 때, Vc＜Vg2＜Vg3＜Va를 만족시키는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 여기가스는 크세논(Xe)을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 상호 대향되게 배치되는 배면기판과 전면기판;
    상기 전면기판의 내면에 마련되는 애노드전극;
    상기 배면기판 위에 마련되는 것으로 상기 배면기판과 전면기판 사이의 공간에 전자빔을 방출하는 전자방출부(electron emitter); 및
    상기 배면기판과 전면기판 사이에 마련되는 것으로 상기 전자방출부로부터 방출되는 전자빔에 의해 여기되어 UV를 발광하는 여기가스;를 포함하고,
    상기 전자방출부:는,
    상기 애노드전극에 대응하여 상기 배면기판 위에 마련되는 캐소드전극;
    상기 캐소드전극 위에 MgO 물질로 형성된 전자가속 매질층;
    상기 전자가속 매질층 위에 마련되는 제1 그리드전극;
    상기 제1 그리드전극 위에 마련된 MgO층; 및
    상기 MgO층 위에 마련된 제2 그리드전극;을 포함하며,
    상기 캐소드전극, 제1 그리드전극, 제2 그리드전극 및 애노드전극에 인가되는 전압을 각각 Vc, Vg1, Vg2 및 Va라 할 때, Vc＜Vg1＜Vg2＜Va를 만족시키고,
    상기 전자빔은 상기 여기가스를 여기시키는데 필요한 에너지보다 크고, 상기 여기가스를 이온화시키는데 필요한 에너지보다 작은 에너지를 가지되, 상기 전자빔이 8.28eV ~ 12.13eV 범위의 에너지를 가지는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 여기가스는 크세논(Xe)을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
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